[科普中国]-声音广播

发展历史

声音广播最早产生于19世纪末，它是随着电信技术和电子技术的发展而出现1893年，在匈牙利的布达佩斯，有人将700多条电话线连接在一起，定时进行新闻广播，形成了正式的有线广播。随后，无线电技术和设备的发展，又为无线电广播的出现奠定了基础。1920年，在美国的匹斯堡诞生了世界上第一座定时广播的无线电电台。从此以后，声音广播技术在全世界得到了迅速地发展。早期的无线电广播在技术上采用调幅(AM)方式，工作于长波、中波和短波波段，频率范围是150kHz-30MHz。调幅广播经过长期发展，技术不断完善，而且其接收机简单、廉价，适合于固定和便携式接收，因此有过辉煌的历史。在调频广播出现之前，在全世界的范围内，长、中、短波调幅广播是惟一对公众广播的形式。但由于调幅方式本身的特点及工作波段的传播特性，调幅广播的质量无法得到较大的提高。1

1941年，第一个调频(FM)广播电台在美国开播。调频广播工作于87MHz-108MHz。与调幅广播相比，调频广播有很大优势，例如，具有较高的抗干扰能力，可实现高保真度广播，可播出多套节目等。另外，调频波段较宽，易于实现立体声广播，世界各国的立体声广播无一例外都采用了调频方式。

到了20世纪90年代，随着数字技术的发展，声音广播技术也开始由模拟方式向数字方式过渡，出现了数字调幅、数字调频、DAB等数字声音广播技术。最先推出的是欧洲国家于20世纪90年代中开发出的数字音频广播(DAB)系统，它成为国际电信联盟(ITU)认可的地面数字音频广播系统。DAB系统工作频段为30MHz以上，既适合予固定接收，也适合于便携式接收和移动接收，能提供CD质量的音频信号和大量数据业务，也可以采用地面、电缆及卫星进行覆盖。除了欧洲之外，DAB在世界其它一些国家和地区也得到了一定的发展，例如在加拿大、新加坡、香港、台湾等都得到了应用。继DAB之后，又出现了数字调幅方案，即在30MHz以下的调幅波段，逐渐由现行的模拟调幅广播方式过渡到数字调幅广播方式。数字调幅广播可以继续保持模拟调幅广播的优点，但同时又具有数字广播特有的优势，因此可使古老的调幅波段焕发额的活力。1

如果将模拟调幅、模拟调频广播看成是第一代和第二代广播技术，则数字声音广播可看成是第三代广播技术。数字声音广播是将模拟声音信号转换成数字信号进行处理和传输的广播方式，由于数字系统可以采用纠错编码技术，因此可以消除传输过程中的噪声和干扰的积累，从而保证了传输的可靠性；另外，数字系统可采用数据压缩技术，因此大大提高了频谱利用率；数字传输系统还是一种多媒体广播系统，它既可以用来传送声音广播节目，也可以传送数据业务、静止或活动图像等。此外，数字信号本身便于存储、交换、处理，还便于和计算机连接。由此可见，数字声音广播和模拟声音广播相比，具有较大优势。数字声音广播在21世纪将会得到快速发展和广泛应用，最终会完全取代模拟声音广播。1

广播发射台信号发射的任务由安装在广播发射台内的广播发射机来完成。发射机通过天馈线发射无线电波，供听众接收。

广播发射台有直播台和转播台两种：将播控中心的广播节目用电缆或微波直接送到发射台播出，这样的发射台叫直播台。将播控中心的广播节目通过卫星、微波干线、短波传输到发射台播出，这样的发射台叫转播台。直播台在播控中心所在城市的郊区，转播台不在播控中心所在的城市，有些转播台基本建立在边远地区。2

发射台的主要设备是广播发射机及其天馈线系统。节目传送设备包括卫星地面接收站、微波机房、短波收音机房和光缆、电缆信号解调机房。电源设备包括变电站、配电间。电源设备应有主用和备用两套。冷却设备包括水冷系统和风冷系统。此外，还应有监测监听设备。技术先进的发射台还有自动化设备，利用微机进行自动程序控制，实现有人留守、无人值班。2

调幅广播广播电台分为AM和FM。AM(或调幅)电台的电磁讯号的高度是变化的，白天发出的电波叫做地面波(ground wave)，沿着地面传播；晚上向空中传送电波，叫做空中波，它返回地面，能被接受器接受到，传播范围远远超过地面波。3

调幅讯号的实际力量取决于FCC赋予电台的权限。广播范围约25英里的电台被认为是地方性电台，多数电台有100到250瓦特的力量。相反，区域性电台可以覆盖整个州或几个州。最强大的电台是全频道电台，它的功率可高达50000瓦特(圣路易斯的KMOX就是一例)。每种类型电台的功率取决于分配到的频率。一般来说，频率越低，讯号传得越远。3

调频广播FM(或叫调频)电台与AM电台不同之处在于它的波长(频率)是可调整的，而高度(幅度)足不变的。因为刚电台发出的讯号遵从视觉规则，讯号传播的距离取决于天线的高度。一般来说，最远距离是50英里。然而，FM讯号的质量比AM好。广播作为地方性媒体的重要性越来越强，将会有更多的节目由卫星通过广播联网传播。3

数字声音广播广播在20世纪20年代诞生后，经历了调幅广播、调频广播两个发展阶段，随着数字技术、计算机技术、网络技术和卫星技术的渗透，声音广播正在步入数字化的第三个阶段。数字声音广播是广播领域中的一场革命，是当代多种高科技的结晶，是信息高速公路的一个重要组成部分，将对全球的广播事业和电子产业产生巨大的影响。

最先推出的是欧洲国家于20世纪90年代中开发出的数字音频广播(DAB)系统，它成为国际电信联盟(ITU)认可的地面数字音频广播系统，紧接着有几个国家提出了不同的调幅波段的数字广播(如欧洲的DRM和美国的IBOC)系统。声音广播的数字化正朝着DAB、DRM、DMB(数字多媒体广播)以及网上广播的多元化方向发展，其技术特征表现为从模拟向数字转变，从单机制作到数字音频制播网络转变，从较单调的声音广播向包含数据广播、多媒体广播、交互式服务等的综合形态过渡。4

广播数字化的技术准备已基本成熟，欧洲的地面和卫星数字音频广播(DAB)已运行了多年；数字中短波广播(DRM)的技术也已成熟，在原中短波的带宽内可为听众提供无干扰的接近单声道调频质量的广播。44